WO2007026648A1

WO2007026648A1 - スピーカ装置

Info

Publication number: WO2007026648A1
Application number: PCT/JP2006/316865
Authority: WO
Inventors: Jinya Ito; Tatsuo Sawada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-03-08
Also published as: JP2007067959A

Abstract

　スピーカ装置（１）は、スピーカドライバ（３）と、フレア（５）と、スピーカドライバ（３）とフレア（５）との間に設けられたウェイブガイド（７）とを備えている。ウェイブガイド（７）は、ガイドハウジング（１１）と、ガイドハウジング（１１）に収容されたフェイズプラグ（１３）とを備えている。ガイドハウジング（１１）とフェイズプラグ（１３）との間に音道が形成されている。音道にフェイズプラグ（１３）の回りを迂回させることにより、音道長が揃えられている。奥行き方向断面におけるフェイズプラグ（１３）周囲の音道幅が、一定に設定されており、音圧分布が均一になり、音圧ムラが低減する。奥行き方向断面での音圧ムラに起因した位相ずれを低減して、音質を向上できる。

Description

明細書

スピーカ装置

技術分野

[0001] 本発明は、垂直方向の位相を制御するスピーカ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、高音域等での使用に適したスピーカ装置として、垂直方向の位相を制御するスピーカ装置が知られている。この種のスピーカ装置は、ホーン内の音道長を揃えることにより、ホーン出口での垂直方向の位相を揃えており、位相が揃うことにより平面波が形成される。平面波とは、円筒状の波面を持つ音波である。これにより、複数のスピーカ装置が積み重ねられた場合でも、遠くまで音を伝えることができる。

[0003] 米国特許第 5, 163, 167号は、従来の位相制御スピーカ装置の一例を開示している。この従来技術において、スピーカ装置は、スピーカドライバとフレアとの間にウェイブガイドを備えている。フレアとウェイブガイドがホーンを構成する。ウェイブガイドでは、ガイドハウジングが位相調整用のフェイズプラグを収容しており、ガイドノ、ウジングとフェイズプラグとの間に音道が形成されている。フェイズプラグを設けたことにより、音道がフェイズプラグを迂回する。これにより、垂直方向の音道長が揃えられて、位相調整効果が得られる。

[0004] より詳細には、上記の従来のスピーカ装置では、上下端の音道は、スピーカドライノからフレアに向けて直線状に延びている。上下端以外の場所では、音道がフェイズプラグの両側を迂回する。スピーカドライノからホーン出口までの直線距離は上下端より中央で短くなるが、フェイズプラグを迂回することにより音道長が調整される。フエイズプラグ形状は、垂直方向位置 (高さ方向位置）が中央に近づくほど音道の迂回量が大きくなるように設定されている。これにより、垂直方向の任意の位置での音道長が同じになる。音道長が揃うことにより、位相も揃えることができる。

[0005] し力しながら、従来のスピーカ装置においては、音道長の調整による位相制御効果が得られるているものの、その他の位相ずれ要因が残っている。例えば、奥行き方向断面にてフェイズプラグの周囲に生じる音圧ムラに起因して位相ずれが生じる可能性がある。この位相ずれにより位相制御効果が低減し、平面波が乱れ、音質が低下する可能性がある。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明は、上記背景の下でなされたものであり、その目的は、奥行き方向断面での音圧ムラに起因した位相ずれを低減して音質を向上することのできるスピーカ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明のスピーカ装置は、スピーカドライバと、フレアと、スピーカドライバとフレアとの間に設けられたウェイブガイドとを備え、ウェイブガイドは、ガイドハウジングと、ガイドハウジングに収容されたフェイズプラグとを備え、ガイドノ、ウジングとフェイズプラグとの間に音道が形成されており、音道にフェイズプラグの回りを迂回させることにより音道長が揃えられており、さらに、奥行き方向断面におけるフェイズプラグ周囲の音道幅が一定に設定されている。奥行き方向断面とは、奥行き方向（スピーカ正面軸方向 )に対して垂直な断面をいう。

以下に説明するように、本発明には他の態様が存在する。したがって、この発明の開示は、本発明の一部の態様の提供を意図しており、ここで記述され請求される発明の範囲を制限することは意図していない。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1A]図 1Aは、本発明の実施の形態におけるスピーカ装置の縦断面図

[図 1B]図 1Bは、本発明の実施の形態におけるスピーカ装置の横断面図

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態におけるスピーカ装置の斜視図

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態におけるスピーカ装置の正面図

[図 4A]図 4Aは、スピーカ装置を斜めに切断した第 1の断面図

[図 4B]図 4Bは、スピーカ装置を斜めに切断した第 2の断面図

[図 4C]図 4Cは、スピーカ装置を斜めに切断した第 3の断面図

[図 4D]図 4Dは、スピーカ装置を斜めに切断した第 4の断面図 [図 4E]図 4Eは、スピーカ装置を斜めに切断した第 5の断面図

[図 5A]図 5Aは、スピーカ装置の第 1の奥行き方向断面図

[図 5B]図 5Bは、スピーカ装置の第 2の奥行き方向断面図

[図 5C]図 5Cは、スピーカ装置の第 3の奥行き方向断面図

[図 5D]図 5Dは、スピーカ装置の第 4の奥行き方向断面図

[図 6]図 6は、 10kHzにおける位相のシミュレーション結果を示す図

[図 7]図 7は、フレアとウェイブガイドの境界部分における拡大された縦断面図

[図 8]図 8は、フレアとウェイブガイドの境界部分における拡大された横断面図

[図 9]図 9は、フレア内部へのフェイズプラグの突出の効果を示す図

[図 10]図 10は、フレア内部へのフェイズプラグの突出の効果を示す図

符号の説明

[0009] 1 スピーカ装置

3 スピーカドライノく

5 フレア

7 ウェイブガイド

9 ホーン

11 ガイドハウジング

13 フェイズプラグ

21 境界

23 突出端

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下に本発明の詳細な説明を述べる。ただし、以下の詳細な説明と添付の図面は発明を限定するものではない。代わりに、発明の範囲は添付の請求の範囲により規定される。

[0011] 本発明のスピーカ装置は、スピーカドライバと、フレアと、スピーカドライバとフレアとの間に設けられたウェイブガイドとを備え、ウェイブガイドは、ガイドハウジングと、ガイドハウジングに収容されたフェイズプラグとを備え、ガイドノ、ウジングとフェイズプラグとの間に音道が形成されており、音道にフェイズプラグの回りを迂回させることにより音道長が揃えられており、さらに、奥行き方向断面におけるフェイズプラグ周囲の音道幅が一定に設定されている。奥行き方向断面とは、奥行き方向（スピーカ正面軸方向 )に対して垂直な断面をいう。

[0012] この構成により、奥行き方向断面におけるフェイズプラグ周囲の音道幅を一定に設定したので、奥行き方向に同位置でのフェイズプラグ周囲の音圧ムラを低減し、音圧ムラに起因する位相ズレを低減して、音質を向上することができる。

[0013] また、フェイズプラグの垂直方向寸法は、スピーカドライバからフレアに向かって拡大していき、フェイズプラグの横方向寸法は、スピーカドライバおよびフレア力もプラグ中央部に向力つて拡大していってよい。この構成により、音道長の調整により位相ずれを低減して、位相制御を効果的に行うことができる。

[0014] また、スピーカドライノくからフレアに向力つて拡大するように奥行き方向の各位置の音道面積が設定されており、奥行き方向の各位置の一定の音道幅が、音道面積に応じて設定されてよい。この構成により、スピーカ装置に求められるフレア出口へ向かつた面積拡大を実現しつつ、位相ずれを効果的に低減できる。

[0015] また、フェイズプラグの先端が、ウェイブガイドとフレアの境界力もフレアの内部に突出してよい。この構成により、断面積の急変化を回避することができ、音質を向上できる。

[0016] また、フェイズプラグのフレア内への突出量が、フェイズプラグ先端でのフレアの開口面積に対するフェイズプラグ先端の面積が 5%以下になるように設定されてよい。この構成により、断面積の変化を、音質が劣化しない程度に好適に小さくでき、これにより音質を向上できる。

[0017] また、フェイスプラグの突出によりプラグ端での音道断面積変化を低減しつつ、フエイスプラグの突出によるフレア分断の指向性への影響を許容できる大きさに、フェイズプラグのフレア内への突出量が設定されてよい。この構成により、断面積の変化を、音質が劣化しない程度に好適に小さくでき、これにより音質を向上できる。

[0018] 以下、本発明の実施の形態のスピーカ装置について、図面を用いて説明する。

[0019] 図 1Aおよび図 1Bは、本発明の第 1の実施の形態に係るスピーカ装置の縦断面図および横断面図である。また、図 2および図 3は、スピーカ装置の斜視図および正面図である。図 4A〜図 4Eは、図 3に示される斜めの線 AA、 BB、 CC、 DD、 EEでスピ一力装置を切断した断面図である。さらに、図 5A〜図 5Dは、奥行き方向の 4箇所の断面図であり、図 1に示されるライン aa、 bb、 cc、 ddでスピーカ装置が切断されている

[0020] 図示のように、スピーカ装置 1は、スピーカドライバ 3と、フレア 5と、ウェイブガイド 7とを備えており、ウェイブガイド 7とフレア 5がホーン 9を構成している。ウェイブガイド 7は、スピーカドライバ 3とフレア 5の間に設けられている。ウェイブガイド 7の入口にスピー力ドライバ 3が連結されている。ウェイブガイド 7の出口はフレア 5へと続いている。ゥェイブガイド 7は、音が伝わる空間である音道を有しており、スピーカドライバ 3が発する音をフレア 5に導く。

[0021] 図 1に示されるように、ウェイブガイド 7は、ガイドハウジング 11とフェイズプラグ 13で構成されている。ガイドノヽウジング 11は、中央が膨らんだ筒状の部材である。フェイズプラグ 13はガイドハウジング 11内に収容されて!、る。ガイドハウジング 11とフェイズプラグ 13の間に音道が形成されている。より詳細には、フェイズプラグ 13は、図示されないブラケット等を用いて、ガイドハウジング 11の内壁と隙間を開けた状態で保持されている。そして、ガイドハウジング 11の内壁面とフェイズプラグ 13の外周面の間の空間が、音道として機能する。

[0022] ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13は、図 1Aの縦断面では、入口（スピー力ドライバ 3)から出口（フレア 5)に向力つて一様に拡大していく。一方、図 1Bの横断面では、ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13は、入口（スピーカドライバ 3)から前方に行くに従って拡大し、ウェイブガイド 7の中央付近で最大になる。それから、ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13は縮小して、出口（フレア 5)に到達する。横断面では、フェイズプラグ 13の先端は細く尖っている。

[0023] 図 5A〜図 5Dは、奥行き方向の各位置での断面形状を示している。奥行き方向断面とは、奥行き方向（正面軸 Lに沿った方向）に垂直な断面である。図示のように、ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13の断面形状は、略長円形であり、すなわち、左右の平行なラインと、上側および下側の曲線で構成されている。

[0024] 図 5A〜図 5Dでは、図 5Aが最もスピーカドライバ 3に近ぐ図 5B、図 5C、図 5Dの順でフレア 5に近づく。図 5A〜図 5Dの断面形状の変化は、図 1A、図 IBの縦断面および横断面に対応する。したがって、ウェイブガイド 7の入口力も途中までは、上下方向寸法および横方向寸法が共に拡大してい図 5A、図 5B)。そして、ウェイブガイド 7の途中から出口までは、上下方向寸法は拡大し続けるが、横方向寸法は次第に縮小していく（図 5C、図 5D)。

[0025] つまり、ウェイブガイド 7 (ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13)は、ガイド入ロカもガイド途中までコーン状 (ラッパ状）に大きくなつていき、それから、上下方向に細長くなつていき、ガイド出口に到達する。図 2の斜視図は、上記したウェイブガイド 7 の 3次元形状を示している。

[0026] ウェイブガイド 7の音道形状は、上述したガイドノヽウジング 11およびフェイズプラグ 1 3の形状に対応している。図 1Aの縦断面では、音道は、ガイド入口付近で上下に分岐して、フェイズプラグ 13の上側および下側を通ってフレア 5に向かう。上側および下側の音道は、スピーカドライバ 3から、ガイド出口の上端および下端に向力つて直線状に延びている。

[0027] 図 1Bの横断面では、音道は、スピーカドライバ 3で左右に分岐して、フェイズプラグ 13の両側を迂回してフレア 5に向かう。左右の音道は、スピーカドライバ 3からフレア 5 に行くに従って離れていき、フェイズプラグ 13の最大幅地点を通過すると近づき、最終的に合流する。図 4A〜図 4Dに示されるように、他の部分の音道も、図 1Bの中央断面と同様に、フェイズプラグ 13の両側を迂回してガイド出口に到達する。

[0028] ここで、ガイド入口からガイド出口までの直線距離は、垂直方向の上下端で最大であり、上下端から中央に向力うほど小さくなり、垂直方向の中央で最小になる。一方、フェイズプラグ 13を迂回することによる音道の延長距離は、垂直方向位置が中央に近づくほど大きくなる。フェイズプラグ 13の形状は、直線距離の変化が迂回の距離延長により相殺されるように設定されている。これにより、垂直方向の任意の位置での音道長が同じに揃えられている。音道長が揃うことにより、ガイド出口での位相も揃えられる。

[0029] 次に、本実施の形態に特徴的な音道の幅について説明する。図 5A〜図 5Dを参照すると、既に説明したように、音道は、ガイドハウジング 11とフェイズプラグ 13の間に形成されている。ガイドノヽウジング 11およびフェイズプラグ 13は長円形であり、音道も同様に長円形である。そして、本実施の形態では、フェイズプラグ 13の全周で、ガイドハウジング 11とフェイズプラグ 13の隙間の幅が一定であり、したがって音道の幅が一定である。

[0030] 例えば、図 5Aでは、左右上下を含むフェイズプラグ 13周囲の任意の位置で、音道の幅が waである。同様に、図 5Bでは、フェイズプラグ 13周囲の任意の位置で、音道幅が wbである。さらに、図 5Cでは、フェイズプラグ 13周囲の任意の位置で、音道幅が wcであり、図 5Dでは、フェイズプラグ 13周囲の任意の位置で、音道幅が wdである。

[0031] 音道幅は、後述するように、奥行き方向の各位置での音道面積と音道形状力決まる。したがって、奥行き方向の場所が異なると、音道幅も異なる。し力しながら、奥行き方向の同一位置では、フェイズプラグ 13の周囲で音道幅が一定である。

[0032] 本実施の形態では、フェイズプラグ 13外面およびガイドハウジング 11内面の形状が例えば下記のようにして設定されてよぐこれにより音道幅を一定にすることができる。形状設定は、（1)音道長、（2)音道面積、および (3)音道幅を考慮して行われる

[0033] まず、ウェイブガイド 7の入口および出口の形状とガイド長さが、スピーカドライバ 3 の仕様およびスピーカ装置 3の要求性能などの条件に応じて、フレア 5の形状と共に設定される。

[0034] 次に、入口形状および出口形状に応じて、音道中心の立体的形状が決定される。

ここでは、図 1〜図 5Dに示した音道の中心の軌跡が決定される。音道中心の軌跡は、上述した適切な迂回経路を通るように設定され、これにより、ガイド出口の任意位置での音道長が一定になる。音道中心は例えば図 5Aに 2点鎖線で示されている。

[0035] 一方で、入口形状および出口形状に応じて、奥行き方向の各位置での音道面積が決定される。ここでは、スピーカ設計で一般的な指数関数 (エキスポネンシャル関数）が使用されて、奥行き方向（正面軸方向）に沿った音道面積の値が決定される。

[0036] 音道中心形状と音道面積が決まると、奥行き方向の各位置の音道幅も決まる。奥行き方向の各位置では、音道は、音道中心を通る一定幅の帯状領域であり、音道中心の両側半部の幅が同一である。帯状領域の面積が、奥行き方向の該当位置の音道面積に一致するように、帯幅が設定される。この帯幅が、適切な音道幅である。

[0037] 音道幅が決まると、ガイドハウジング 11内周およびフェイズプラグ 13外周の形状が決まる。上記の帯状領域の外周形状がガイドハウジング 11の内周形状であり、帯状領域の内周形状がフェイズプラグ 13の外周形状である。ガイドハウジング 11に適当な肉厚をつけることにより、ガイドノヽウジング 11の外周形状も決まる。

[0038] 奥行き方向の各地点でのガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13の形状が決まると、ガイドノヽウジング 11およびフェイズプラグ 13の全体形状も決まる。このようにして、音道幅、音道形状、ガイドハウジング 11およびフェイズプラグ 13の形状が決まる

[0039] 実際のスピーカ設計では、 CADなどが使用されて、上記の条件を満たす音道形状力簡略化された方法で求められてよい。例えば、奥行き方向の複数箇所における音道断面形状が描かれる。この際、例えば、 5mm間隔で音道形状が描かれる。そして、これらの音道形状が、上述の条件 (音道長および音道面積)を満たしているか否かを設計者が確認する。上述の条件が満たされていなければ、音道形状が調整される。こうして、要求される条件を満たす音道形状が求められ、音道形状に応じてガイドハウジング 11の内面およびフェイズプラグ 13の外面の形状が設定される。ガイドノヽゥジング 11に適当な肉厚をつけることにより、ガイドノ、ウジング 11の外面の形状も設定される。

[0040] 次に、本実施の形態に係るスピーカ装置 1の動作を、シミュレーション結果と共に説明する。

[0041] スピーカドライバ 3が音を出すと、音波がウェイブガイド 7に入り、音道を伝わっていく。フェイズプラグ 13の上端および下端では、音道がガイド出口の上端および下端に直線状に延びている。音波はこの直線状の音道を伝わっていく。フェイズプラグ 13の上下端以外では、音道は左右に分岐して、フェイズプラグ 13の両側を迂回してガイド出口に向かう。音波はこの 2つの迂回路に沿って伝わり、ガイド出口で合成される。

[0042] フェイズプラグ 13を迂回しているので、音道長さが、垂直方向で揃っている。したがつて、音波は、ほぼ同じ位相で、ガイド出口の垂直方向の全範囲に伝わる。 [0043] また、本実施の形態では、奥行き方向の各位置でのプラグ周囲の音道幅が一定に設定されている。したがって、プラグ周囲の音圧分布が一定になり、音圧ムラが低減する。すなわち、音道幅が不均一で音道に広い所と狭い所がある場合に生じる音圧ムラを防ぐことができる。これにより、音圧ムラに起因する位相ズレが低減し、この点でも、ガイド出口における全範囲の位相が好適に揃う。そして、音波はフレア 5を通って放出され、円筒形状の平面波が形成される。

[0044] 図 6は、本実施の形態に係るスピーカ装置 1における位相のシミュレーション結果を示している。図 6は、スピーカドライバ 3が 10kHzの音を出したときの位相分布を縞模様で示している。一つの縞の中では位相が同じである。一つの縞の幅は例えば 20度である。

[0045] 本実施の形態では、 10kHzでも位相ズレが 20度以内に抑えられ、図 6に示されるように縞模様が現れた。本実施の形態のスピーカ装置と同様の用途に用いられる従来のスピーカ装置では、一般には 7kHz程度で干渉が生じ、図示の縞模様が消えてしまい、高域では音が伝わらなくなる。このような従来のスピーカ装置と比べると、本実施の形態のスピーカ装置では位相ずれが効果的に低減し、 10kHzと、つた高域を含む広！ヽ周波数域で好適な平面波が形成される。

[0046] 以上に本発明の第 1の実施の形態に係るスピーカ装置 1について説明した。本実施の形態は、ウェイブガイド 7にフェイズプラグ 13を設け、音道にフェイズプラグ 13を迂回させて音道長さを揃え、さらに、奥行き方向断面におけるフェイズプラグ 13周囲の音道幅を一定に設定している。これにより、奥行き方向に同位置でのフェイズブラグ 13周囲の音圧ムラを低減し、音圧ムラに起因する位相ズレを低減して、歪みを減らし、音質を向上することができる。

[0047] また、本実施の形態によれば、フェイズプラグ 13の垂直方向寸法は、スピーカドライノ 3からフレア 5に向かって拡大していく。フェイズプラグ 13の横方向寸法は、スピー力ドライバ 3およびフレア 5からプラグ中央部に向力つて拡大していく。横方向寸法は、スピーカドライバ 3からウェイブガイド 7の途中まで拡大していき、それからフレア 5に向力つて縮小していくといつてもよい。この構成により、音道長の調整により位相ずれを低減して、位相制御を効果的に行うことができる。 [0048] また、本実施の形態によれば、スピーカドライバ 3からフレア 5に向力つて拡大するように奥行き方向の各位置の音道面積が設定されており、奥行き方向の各位置の一定の音道幅が音道面積に応じて設定されている。この構成により、スピーカ装置 1に求められるフレア出口へ向力つた面積拡大を実現しつつ、位相ずれを効果的に低減できる。

[0049] 次に、本発明の第 2の実施の形態に係るスピーカ装置について説明する。第 2の実施の形態のスピーカ装置は、第 1の実施の形態のスピーカ装置と概ね同様の構成を有している。ただし、第 2の実施の形態のスピーカ装置は、フェイズプラグ 13の先端部分の構成に特徴を有しており、この点で第 1の実施の形態と相違している。以下、第 1の実施の形態と共通する事項の説明を省略し、第 1の実施の形態と相違する点を中心に第 2実施の形態について説明する。

[0050] 図 7および図 8は、フレア 5とウェイブガイド 7の境界部分における縦断面および横断面の拡大図である。図示のように、フレア 5とウェイブガイド 7の境界 21は、横断面でのホーン幅が最小になる場所であり、奥行き方向（正面軸方向）に対して垂直な面である。ウェイブガイド 7のガイドハウジング 11は境界 21で終わり、フレア 5は境界 21から始まっている。境界 21は、ウェイブガイド 7の出口であり、かつ、フレア 5の入口である。

[0051] 第 2の実施の形態の特徴として、フェイズプラグ 13の先端力境界 21からフレア 5 の内部へと突出しており、突出端 23がフレア 5の内部に位置している。

[0052] この点に関し、第 1の実施の形態では、フェイズプラグ 13の先端が境界 21で終わつていた。第 2の実施の形態では、フェイズプラグ 13の先端が境界 21で終わらずに、延長されている。これ〖こより、図示のように、フェイズプラグ 13の先端がフレア 5の内部まで突出している。

[0053] フェイズプラグ 13の突出量 P (境界 21から突出端 23までの距離）は下記のように設定されている。ホーン断面積を Shとし、プラグ先端面積を Spとする。ホーン断面積 S hは、奥行き方向断面におけるホーンの開口面積 (空間部分の面積)である。フレア 5 内では、ホーン断面積 Shは、フレア 5の切断によってできる開口の面積である。一方、プラグ先端面積 Spは、フェイズプラグ 13の先端面の面積である。フェイズプラグ 13 の先端は尖っていても、ある程度の厚みは必要である。例えば、フェイズプラグ 13の先端の厚みが lmm程度であるとする。この場合、この幅 lmmの部分の面積力プラグ先端面積 Spである。フェイズプラグ 13の先端が丸みを帯びている場合もある。この場合、丸みを無くしたときの先端の薄い領域の面積が、プラグ先端面積 Spに相当すると考えてよい。

[0054] 本実施の形態では、フェイズプラグ 13の突出量 Pの条件は、プラグ先端面積 Spがホーン断面積 Shの 5%以下で 1. 25%以上になることである。この条件が満たされるように、突出量 Pが設定される。典型的には、プラグ先端面積 Spがホーン断面積 Sh の 5%以下で 1. 25%以上になる場所に、フェイズプラグ 13の突出端が設定される。この突出端までの距離が、突出量 Pである。

[0055] 具体的寸法は、例えば下記の通りである。図 7において、ホーン全長 L1は、ウェイブガイド 7の入口力もフレア 5の出口までの長さである。ガイド長さ L2は、ウェイブガイド 7の全長である。フレア長さ L3は、フレア 5の全長である。本実施の形態では、例えば、ホーン全長 L1が 351mmであり、ガイド長さ L2が 320mmであり、フレア長さ L3 が 31mmである。ガイド長さ L2がホーン全長 L1の約 9Z10程度であり、フレア長さ L 3がホーン全長 L1の約 1Z10程度である。このような寸法設定の下で、突出量 Pは、 10mmに設定されており、フレア長さ L3の約 1Z3である。このような設定により、プラグ先端面積 Spが、ホーン断面積 Shの 5%以下で 1. 25%以上の値になり、上述の条件が満たされる。

[0056] 図 9は、本実施の形態の利点を示すための図である。本実施の形態では、フェイズプラグ 13が上記のように突出したことにより、音道面積の変化が緩やかになる。

[0057] 図 9において、横軸は、奥行き方向の位置であり、縦軸は、音道面積である。フェイズプラグ 13が存在する領域では、音道面積は、ホーン断面積力もプラグ断面積を引いた値である。フェイズプラグ 13が無い領域では、音道面積はホーン断面積に等しい。

[0058] 図 9において、ライン XI (点線）は、フェイズプラグ 13がフレア 5に突出しない場合の音道面積の変化を示している。フェイズプラグ 13の先端は、ウェイブガイド 7とフレァ 5の境界 21にある。境界 21は、ホーン幅が最も狭い場所であり、例えばホーン幅力 SlOmm程度になる。これに対して、フェイズプラグ 13の先端の厚みは、例えば lm m程度である。そのため、ライン XIに見られるように、ホーン断面積 Shに対してブラグ先端面積 Spが相対的に大きい。

[0059] 一方、ライン X2 (実線）は、本実施の形態の構成に相当する。すなわち、ライン X2 は、フェイズプラグ 13がフレア 5に突出した場合の音道面積の変化を示している。ライン XIとライン X2では、プラグ先端面積 Spは等しい。し力しながら、ライン X2では、プラグ先端は、フレア 5内のホーン断面積 Shが拡大した場所にある。したがって、ライン XIと比較して、ライン X2では、プラグ先端にて、ホーン断面積 Shに対してプラグ先端面積 Spが相対的に小さくなる。これにより、ライン XIよりもライン X2で、プラグ先端での音道面積変化が緩やかになる。

[0060] ここで、音道面積が急変化すると、不要な反射が生じて、一部の周波数域の音圧が低下する傾向がある。このような音圧低下は、音道面積の変化を緩やかにすることによって防止できる。本実施の形態は、上述のようにして音道面積変化を穏やかにすることにより、不要な反射を低減し、一部周波数域の音圧低下を防ぎ、全周波数の音圧を均一に得られるように図り、音質を向上できる。

[0061] 図 10は、フェイズプラグ 13の突出量 Pの好適な設定についてさらに説明するための図である。横軸は、フェイズプラグ 13の突出量 Pである。縦軸は、音質への影響の程度を示している。図 10は、プラグ突出による音質向上効果のイメージを説明する図である。そして、音質のライン Yl、 Υ2、 Υ3は、音質変化のイメージを示すための想像上のラインであり、実際の具体的パラメータを示すものではない。

[0062] ライン Y1は、フェイズプラグ 13が突出して音道面積の変化が緩やかになったことによる音質への影響を示している。突出量 Ρが大きくなるほど、音道面積の変化が緩やかになり、音質が向上する。

[0063] 一方、ライン Υ2は、フェイズプラグ 13が突出してフレア 5を分断することによる音質への影響を示している。フレア 5は指向性を制御する機能を果たしており、本来はフエイズプラグ 13によって分断されるべきではない。そのため、ライン Υ2に示されるように、突出量 Ρが大きくなると、フレア 5が分断されて、指向性が影響を受け、音質が劣化する。 [0064] 図示のように、ライン Y1では、突出量 Pが大きくなるほど音質が向上する。ライン Y2 では、突出量 Pが大きくなるほど音質が低下する。ライン Y3は、ライン Yl、ライン Υ2 の両方を考慮した総合的な音質の評価を示している。ライン Yl、ライン Υ2の両方を考慮すると、突出量 Ρが小さい領域では、突出量 Ρが大きくなるほど音質が向上する。そして、突出量 Ρが適当な大きさのときに音質が最も良くなる。極大値を超えた後は、突出量 Ρが大きくなるほど音質が低下する。本実施の形態において、突出量 Ρは、このような音質の特性を考慮して、適当な音質が得られるように設定されている。そして、本実施の形態では、上述のように、高音質が得られるように、プラグ先端面積 Sp がホーン断面積 Shの 5%以下で 1. 25%以上になるように突出量 Pが設定され、具体的には 10mmに設定されて!、る（フレア長さは 31mm)。

[0065] 以上に、フレア 5へのプラグ突出量 Pの設定について詳細に説明した。第 2の実施の形態のスピーカ装置は、第 1の実施の形態のスピーカ装置と同様に動作する。スピ一力ドライバ 3から出た音が、ウェイブガイド 7を伝わり、フレア 5から放射される。フェイズプラグ 13によって音道長さが揃えられており、また、プラグ周囲の音道幅が一定に設定されている。これにより、ホーン出口での位相が均一になり、平面波が好適に形成される。さらに、フェイズプラグ 13がフレア 5に突出しているので、音道面積の変化が緩やかになり、不要な反射が低減し、音質が向上する。

[0066] 以上に本発明の第 2の実施の形態に係るスピーカ装置について説明した。本実施の形態によれば、フェイズプラグ 13の先端がウェイブガイド 7とフレア 5の境界カもフレア 5内部に突出している。この構成により、断面積の急変化を回避することができ、音質を向上できる。

[0067] また、本実施の形態によれば、フェイズプラグ 13のフレア内への突出量 P力フレア開口面積 (ホーン断面積 Sh)に対するフェイズプラグ先端の面積 (プラグ先端面積 S P)が 5%以下になるように設定されている。この構成により、断面積の変化を、音質が劣化しない程度に好適に小さくでき、これにより音質を向上できる。

[0068] また、本実施の形態によれば、図 10を用いて説明したように、フェイスプラグ 13の突出によりプラグ端での音道断面積変化を低減しつつ、フェイスプラグ 13の突出によるフレア分断の指向性への影響を許容できる大きさに、フェイズプラグ 13のフレア 5 内への突出量が設定されている。具体的には、プラグ先端面積 Spがホーン断面積 S hの 5%以下で 1. 25%以上になるように突出量 Pが設定されている。この構成により、断面積の変化を、音質が劣化しない程度に好適に小さくでき、これにより音質を向上できる。

[0069] 以上に現時点で考えられる本発明の好適な実施の形態を説明した力本実施の形態に対して多様な変形が可能なことが理解され、そして、本発明の真実の精神と範囲内にあるそのようなすべての変形を添付の請求の範囲が含むことが意図されている。

産業上の利用可能性

[0070] 以上のように、本発明にかかるスピーカ装置は、音圧ムラに起因する位相ズレを低減して、音質を向上できるという効果を有し、位相制御スピーカ装置等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] スピーカドライバと、

フレアと、

前記スピーカドライバと前記フレアとの間に設けられたウェイブガイドと、を備え、前記ウェイブガイドは、ガイドハウジングと、前記ガイドハウジングに収容されたフェイズプラグとを備え、前記ガイドハウジングと前記フェイズプラグとの間に音道が形成されており、前記音道に前記フェイズプラグの回りを迂回させることにより音道長が揃えられており、さらに、奥行き方向断面における前記フェイズプラグ周囲の音道幅が一定に設定されていることを特徴とするスピーカ装置。

[2] 前記フェイズプラグの垂直方向寸法は、前記スピーカドライバから前記フレアに向力つて拡大していき、前記フェイズプラグの横方向寸法は、前記スピーカドライバおよび前記フレア力プラグ中央部に向かって拡大していくことを特徴とする請求項 1に記載のスピーカ装置。

[3] 前記スピーカドライノから前記フレアに向かって拡大するように奥行き方向の各位置の音道面積が設定されており、奥行き方向の各位置の一定の音道幅が、前記音道面積に応じて設定されてヽることを特徴とする請求項 1に記載のスピーカ装置。

[4] 前記フェイズプラグの先端力前記ウェイブガイドと前記フレアの境界力前記フレァの内部に突出していることを特徴とする請求項 1に記載のスピーカ装置。

[5] 前記フェイズプラグの前記フレア内への突出量が、前記フェイズプラグ先端での前記フレアの開口面積に対する前記フェイズプラグ先端の面積が 5%以下になるように設定されていることを特徴とする請求項 4に記載のスピーカ装置。

[6] 前記フェイスプラグの突出によりプラグ端での音道断面積変化を低減しつつ、前記フェイスプラグの突出によるフレア分断の指向性への影響を許容できる大きさに、前記フェイズプラグの前記フレア内への突出量が設定されていることを特徴とする請求項 4に記載のスピーカ装置。